一种高压长寿命工程机械液压油及其制备方法

1.本发明涉及工程机械液压油技术领域，更具体涉及高压长寿命无灰型工程机械液压油及其制备方法。


背景技术：

2.典型的液压系统由五部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。液压油的作用一方面是实现能量传递、转换和控制的工作介质，另一方面液压油能润滑设备，减少液压系统的摩擦和磨损；防止生锈和腐蚀；对液压设备内的一些间隙起密封作用；把由于摩擦、搅拌、压缩而产生的热量带走，冷却液压元件；把由于磨损和腐蚀而产生的金属粉末、密封材料粉屑、油泥等污染物质，从液压元件中冲洗掉，以免增加液压元件的磨损，堵塞液压元件的小孔和间隙。
3.工程机械设备与一般工业设备液压系统相比，工程机械多处于野外作业，工况环境变化较大。工程机械液压系统整体向着压力逐渐升高、油箱变小、使用精密的液压元件方向发展。这就对工程机械液压油的黏温性、抗磨性、氧化安定性、空气释放性、油水分离性等性能提出了更高的要求，并希望油品有更长的换油周期。
4.因此，如何提供一种在高压、低温环境下使用，抗磨损、抗乳化性能优良，寿命更长的工程机械液压油，是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的四是以煤制iii类+基础油和酯类作为基础油，煤制iii类+基础油具有很高的黏度指数超过140，具有优异的黏温性能，低温流动性能良好，氧化安定性优异减少工程机械液压油在高温下生产油泥的风险。同时双酯和饱和多元醇酯具有高的黏度指数，提高了油品对添加剂的溶解能力，及对金属附着力具有减摩作用，具有优异的低温性能和良好的水解安定性。本发明所含基础油均有很高黏度指数，优良的黏温性能和剪切安定性，这就避免了配方中加入大分子量黏度指数改进剂从而导致在长期使用过程中油品大分子化合物被剪切断链，黏度变小，液压系统油压降低，磨损增大，密封性变差的现象，能够在超长运行时间下保持油品的润滑性能和抗磨损性能。本发明配方中不含锌元素是无灰型工程机械液压油，对铜、银部件不会产生腐蚀，更适合于有铜或银的液压部件，减少故障的发生，延长油品的使用寿命。
6.本发明技术方案为：一种高压长寿命工程机械液压油及其制备方法，按质量百分比计，其组成包括：抗磨剂0.3％～0.5％，抗氧剂0.2％～0.40％，防锈剂0.10％～0.20％，金属减活剂0.01％～0.03％，减摩剂0.1％～0.2％，降凝剂：0.1-0.15％，消泡剂0.01％～0.02％，破乳剂：0.0002-0.0003％，余量是基础油；所述基础油为煤制iii类+ctl6基础油、煤制iii类+ctl10基础油、双酯da51和饱和多元醇酯sparkpoe 305中任意三种或四种。煤制iii类+基础油的vi≥140，倾点≤-30℃。
7.所述抗磨剂为复合抗磨剂，其中包括二硫代磷酸酯30份，亚磷酸二正丁酯30份，二
丁基二硫代氨基甲酸酯40份。所述复合抗磨剂可以很好的在工程机械液压系统金属表面形成保护膜，减少液压元件的磨损，延长液压设备使用寿命。
8.所述抗氧剂为复合抗氧剂，其中包括2,2-二硫代二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯)丙烯酸酯]15份，2,6-二叔丁基对甲酚35份，二异辛基二苯胺50份。所述的复合抗氧剂能够在中低温和高温全域温度范围内提供优异的抗氧化性能和热稳定性能，有效控制酸性物质和油泥产生，延长工程机械液压油的使用寿命。
[0009]
所述防锈剂为十二烯基丁二酸半酯或磷酸酯类。
[0010]
所述金属减活剂为n’n-二正丁基氨基苯三唑或苯并三氮唑十八胺盐。
[0011]
所述减摩剂为二烷基二硫代氨基甲酸钼；所述的减摩剂能够在摩擦表面形成化学反应润滑膜，将液压系统金属零部件摩擦表面的运动方式由滑动摩擦转变为滚动摩擦，极大降低摩擦系数，大幅提高极压性能。
[0012]
所述消泡剂为聚丙烯酸酯；所述的聚丙烯酸酯消泡剂比硅型消泡剂在油品中具有更加持久的消泡能力和优良溶解性能，对工程机械液压油的空气释放性能影响很小。
[0013]
所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯降凝剂或富马酸酯型降凝剂；
[0014]
所述破乳剂为聚醚类高分子化合物或胺与环氧乙烷缩合物。
[0015]
本发明提供了上述用于高压长寿命工程机械液压油的制备方法，其具体步骤包括：
[0016]
步骤一、制备复合抗磨剂：将二硫代磷酸酯30份，亚磷酸二正丁酯30份，二丁基二硫代氨基甲酸酯40份进行混合，加热至50～60℃，并使用机械搅拌器以800～1200r/min的速度搅拌10～20min，得到复合抗磨剂；
[0017]
步骤二、制备高压长寿命工程机械液压油：称取配方量的各物料，在基础油中依次加入复合抗磨剂、减摩剂和复合抗氧剂，在70～80℃的加热条件下，反应釜开启搅拌以1000～1500r/min的速度搅拌至均匀透明，然后依次加入防锈剂、金属减活剂、降凝剂、破乳剂、消泡剂，在60℃～80℃的加热条件下，常压搅拌1.5h～2h，检验合格后冷却至室温，过滤得到高压长寿命工程机械液压油。
[0018]
本发明的有益效果为：工程机械液压油能在低温下保持良好的流动性能，在高温下拥有稳定的黏度保持良好的剪切安定性和优异的抗氧化性能；在遇水含量过高的情况下，具有优越的抗乳化性能，能够迅速与水进行分离持续保持液压系统的润滑和安全；有效控制油品中酸性物质和油泥产生，延长工程机械液压油的使用寿命。同时提供了优异的抗磨性能和减摩性能，使液压系统元件避免磨损，有节能功效，满足苛刻工况、高负载、长换油周期等工况环境以及含有铜、银部件的液压系统的安全稳定运行。
具体实施方式
[0019]
下面将结合本发明具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]
下述实施例中，高压长寿命工程机械液压油采用下述制备方法制成，其具体步骤包括：
[0021]
步骤一、制备复合抗磨剂：将二硫代磷酸酯30份，亚磷酸二正丁酯30份，二丁基二硫代氨基甲酸酯40份进行混合，加热至50～60℃，并使用机械搅拌器以800～1200r/min的速度搅拌10～20min，得到复合抗磨剂；
[0022]
步骤二、制备高压长寿命工程机械液压油：称取配方量的各物料，在基础油中依次加入复合抗磨剂、减摩剂和复合抗氧剂，在70～80℃的加热条件下，反应釜开启搅拌以1000～1500r/min的速度搅拌至均匀透明，然后依次加入防锈剂、金属减活剂、降凝剂、破乳剂、消泡剂，在60℃～80℃的加热条件下，常压搅拌1.5h～2h，检验合格后冷却至室温，过滤得到高压长寿命工程机械液压油。
[0023]
实施例1
[0024][0025][0026]
在以43.4％煤制iii类+ctl6、20％煤制iii类+ctl10和35.68％多元醇酯sparkpoe 305为基础油中依次加入复合抗磨剂、减摩剂和复合抗氧剂，在70～80℃的加热条件下，反应釜开启搅拌以1000～1500r/min的速度搅拌至均匀透明，然后依次加入防锈剂、金属减活剂、降凝剂、破乳剂、消泡剂，在60℃～80℃的加热条件下，常压搅拌1.5h～2h，检验合格后冷却至室温，过滤得到高压长寿命工程机械液压油。
[0027]
实施例2
[0028][0029][0030]
在以43.4％煤制iii类+ctl6、40.38％煤制iii类+ctl10和20％多元醇酯sparkpoe 305为基础油中依次加入复合抗磨剂、减摩剂和复合抗氧剂，在70～80℃的加热条件下，反应釜开启搅拌以1000～1500r/min的速度搅拌至均匀透明，然后依次加入防锈剂、金属减活剂、降凝剂、破乳剂、消泡剂，在60℃～80℃的加热条件下，常压搅拌1.5h～2h，检验合格后冷却至室温，过滤得到高压长寿命工程机械液压油。
[0031]
实施例3
[0032][0033]
在以32.45％煤制iii类+ctl6、55％煤制iii类+ctl10和30％双酯da51为基础油中依次加入复合抗磨剂、减摩剂和复合抗氧剂，在70～80℃的加热条件下，反应釜开启搅拌以1000～1500r/min的速度搅拌至均匀透明，然后依次加入防锈剂、金属减活剂、降凝剂、破乳剂、消泡剂，在60℃～80℃的加热条件下，常压搅拌1.5h～2h，检验合格后冷却至室温，过滤得到高压长寿命工程机械液压油。
[0034]
实施例4
[0035][0036]
在以28.59％煤制iii类+ctl6、55％煤制iii类+ctl10和15％双酯da51为基础油中依次加入复合抗磨剂、减摩剂和复合抗氧剂，在70～80℃的加热条件下，反应釜开启搅拌以1000～1500r/min的速度搅拌至均匀透明，然后依次加入防锈剂、金属减活剂、降凝剂、破乳剂、消泡剂，在60℃～80℃的加热条件下，常压搅拌1.5h～2h，检验合格后冷却至室温，过滤得到高压长寿命工程机械液压油。
[0037]
对比例1
[0038]
为市售国内某知名品牌工程机械液压油a。
[0039]
对比例2
[0040]
为市售国内某知名品牌工程机械液压油b。
[0041]
实施例1～4和对比例1～2的数据比较见表2所示。
[0042]
表2本发明实施案例产品与国内品牌工程机械液压油检测对比
[0043][0044][0045]
由以上数据可以看出：1)本发明实施例黏度指数高于对比例1和2，液压系统在高温工况下，仍然能保持较高的黏度，提供足够的润滑性能，液压系统的操作性能也越稳定。
2)本发明实施例倾点低于对比例1和2，具有优异的低温流动性能，能够很好适应工程机械野外作业的低温环境。3)本发明实施例旋转氧弹试验时间远长于对比例1和2，具有优异的抗氧化性能，能够保证工程机械液压油具有长寿命换油周期。4)本发明实施例磨斑直径小于对比例1和2，具有优秀的抗磨性能，能够保护液压系统零部件避免磨损，延长液压设备的使用寿命。5)本发明实施例摩擦系数低于对比例1和2，具有优异的减摩能力，在液压油实现能量传递、转换过程中，液压设备运行更顺畅，更节能。6)本发明实施例剪切安定性较低，能够保证油品经过液压设备长期运行剪切后，仍然具有良好的黏度保持性，避免黏度过低导致液压系统内部漏损增大，油泵的工作效率降低。
[0046]
综上所述，本技术技术方案综合效果最佳，即能保证抗氧化性、抗磨性和减摩性的相关优异性能外，还能达到更好的稳定性、低温流动性和剪切安定性！
[0047]
上述所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以油各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高压长寿命工程机械液压油及其制备方法，其特征在于，按质量百分比计，其组成包括：抗磨剂0.3％～0.5％，抗氧剂0.2％～0.40％，防锈剂0.10％～0.20％，金属减活剂0.01％～0.03％，减摩剂0.1％～0.2％，降凝剂：0.1-0.15％，消泡剂0.01％～0.02％，破乳剂：0.0002-0.0003％，余量是基础油；所述基础油为煤制iii类+ctl6基础油、煤制iii类+ctl10基础油、双酯da51和饱和多元醇酯sparkpoe305中任意三种或四种，其中，煤制iii类+基础油的vi≥140，倾点≤-30℃。2.根据权利要求1所述的一种高压长寿命工程机械液压油及其制备方法，其特征在于，所述的抗磨剂为复合抗磨剂，其中包括二硫代磷酸酯30份，亚磷酸二正丁酯30份，二丁基二硫代氨基甲酸酯40份。3.根据权利要求1所述的一种高压长寿命工程机械液压油及其制备方法，其特征在于，所述的抗氧剂为复合抗氧剂，其中包括2,2-二硫代二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯)丙烯酸酯]15份，2,6-二叔丁基对甲酚35份，二异辛基二苯胺50份。4.根据权利要求1所述的一种高压长寿命工程机械液压油及其制备方法，其特征在于，所述防锈剂为十二烯基丁二酸半酯或磷酸酯类，所述金属减活剂为n’n-二正丁基氨基苯三唑或苯并三氮唑十八胺盐。5.根据权利要求1所述的一种高压长寿命工程机械液压油及其制备方法，其特征在于，所述减摩剂为二烷基二硫代氨基甲酸钼；所述消泡剂为聚丙烯酸酯；所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯降凝剂或富马酸酯型降凝剂；所述破乳剂为聚醚类高分子化合物或胺与环氧乙烷缩合物。6.根据权利要求1所述的一种高压长寿命工程机械液压油及其制备方法，其特征在于，其具体步骤包括：步骤1、制备复合抗磨剂：将二硫代磷酸酯30份，亚磷酸二正丁酯30份，二丁基二硫代氨基甲酸酯40份进行混合，加热至50～60℃，并使用机械搅拌器以800～1200r/min的速度搅拌10～20min，得到复合抗磨剂；步骤2、制备高压长寿命工程机械液压油：称取配方量的各物料，在基础油中依次加入复合抗磨剂、减摩剂和复合抗氧剂，在70～80℃的加热条件下，反应釜开启搅拌以1000～1500r/min的速度搅拌至均匀透明，然后依次加入防锈剂、金属减活剂、降凝剂、破乳剂、消泡剂，在50℃～70℃的加热条件下，常压搅拌1.5h～3h，检验合格后冷却至室温，过滤得到高压长寿命工程机械液压油。

技术总结
本发明公开了一种高压长寿命工程机械液压油及其制备方法，属于工程机械液压油技术领域，按质量百分比计，其组成包括：抗磨剂0.3％～0.5％，抗氧剂0.2％～0.40％，防锈剂0.10％～0.20％，金属减活剂0.01％～0.03％，减摩剂0.1％～0.2％，降凝剂：0.1-0.15％，消泡剂0.01％～0.02％，破乳剂：0.0002-0.0003％，余量是基础油。本发明选用的复合抗磨剂与二烷基二硫代氨基甲酸钼减摩剂相协同，能够保护液压系统零部件避免磨损，延长液压设备的使用寿命，并能达到节能的效果。本发明配方中不含锌元素是无灰型工程机械液压油，对铜、银部件不会产生腐蚀，更适合于有铜或银的液压部件，减少故障的发生，延长油品的使用寿命。延长油品的使用寿命。


技术研发人员：郭春梅 段雄波 刘志浩 姜鹏飞 徐林勋 尹国栋
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/9/25